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1、第二节第二节 DNA分子的结构分子的结构这是这是20世纪继爱因斯坦发现相对论之后的世纪继爱因斯坦发现相对论之后的又一划时代发现，它标志着生物学的研究进入又一划时代发现，它标志着生物学的研究进入分子的层次。因为这项分子的层次。因为这项“生物科学中最具有革生物科学中最具有革命性的发现命性的发现”，两位科学家获得了，两位科学家获得了1962年度诺年度诺贝尔生理学或医学奖。贝尔生理学或医学奖。 1953年，年，美国科学家沃森（美国科学家沃森（JD.Watson，1928）和英国科学家克里）和英国科学家克里克（克（F.Crick，19162004），共同提出），共同提出了了DNA分子的双螺旋结构模型。分
2、子的双螺旋结构模型。在生命的旋梯上 沃森和克里克沃森和克里克早凋的早凋的“科学玫瑰科学玫瑰” 富兰克林富兰克林（ R.E.Franklin）她和同事威尔金斯她和同事威尔金斯在在1951年率先采用年率先采用X射线射线衍射技术拍摄到衍射技术拍摄到D晶晶体照片，为推算出体照片，为推算出DNA分子呈螺旋结构的结论，分子呈螺旋结构的结论，提供了决定性的实验提供了决定性的实验依据依据。但但“科学玫瑰科学玫瑰”没等到没等到分享荣耀，在研究成果被分享荣耀，在研究成果被承认之前就已凋谢。承认之前就已凋谢。(英，英，R.E.Franklin, 19201958）X衍射技术是用衍射技术是用X光透过光透过物质的结晶体
3、，使其在物质的结晶体，使其在照片底片上衍射出晶体照片底片上衍射出晶体图案的技术。这个方法图案的技术。这个方法可以用来推测晶体的分可以用来推测晶体的分子排列。子排列。DNA的的X射线衍射图射线衍射图富兰克林拍摄的富兰克林拍摄的DNA的的X射线衍射图射线衍射图脱氧核苷酸脱氧核苷酸1、DNA的化学组成基本单位：基本单位：P脱氧核糖含氮碱基磷酸脱氧核糖含氮碱基脱氧核苷酸脱氧核苷酸元素组成：元素组成：C H O N P组成脱氧核苷酸的碱基碱基：胞嘧啶（胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（）胸腺嘧啶（T）腺嘌呤（腺嘌呤（A）鸟嘌呤（）鸟嘌呤（G）因此，脱氧核苷酸也有因此，脱氧核苷酸也有4种种腺膘呤脱氧核苷酸腺膘呤脱氧核
4、苷酸A胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸C鸟瞟呤脱氧核苷酸鸟瞟呤脱氧核苷酸GT胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸两个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接两个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接2、DNA的立体结构特点磷酸、脱氧核糖磷酸、脱氧核糖 交交替连接替连接 构成基构成基本骨架；本骨架；碱基；碱基；2条链上的条链上的碱基通过碱基通过氢键氢键形成形成碱基对碱基对3.内侧内侧:2.外侧：外侧：1.由由2条链按条链按反向平行方反向平行方式式盘绕成双螺旋结构；盘绕成双螺旋结构；碱基互补配对原则碱基互补配对原则A与与T配对；配对； G与与C配对配对AACCGGATTTGG CCTAAT之间形成之间形成2个氢键个氢键
5、CG之间形成之间形成3个氢键个氢键DNA碱碱基基互互补补配配对对情情况况图图解解在双链在双链DNA分子中，分子中，注意：在单链注意：在单链DNA中，中，A不一定等于不一定等于T；G也不一定等于也不一定等于C同理同理,一条链中碱基一条链中碱基G的数量等于另一条链的数量等于另一条链中碱基中碱基C的数量（的数量（G=C）一条链中碱基一条链中碱基A的数量等于另一条链的数量等于另一条链中碱基中碱基T的数量（的数量（A=T）；）；DNA分子中各种碱基的数量关系、双链、双链DNA分子中：分子中：也即是：（也即是：（A+G）/（T+C）A=T，G=C；即即A+G=或或 A+C=T+G，=1一条链中的一条链中的
6、A+T=T+A（另一条链）；（另一条链）；、双链、双链DNA分子中：分子中：T+C所以：所以：（A+G）占整条）占整条DNA链碱基总数的链碱基总数的同理同理:（T+C）也占整条）也占整条DNA链碱基总数的链碱基总数的50%同理：一条链中的同理：一条链中的G+C=C+G（另一条链）（另一条链）50%如果一条链中的（如果一条链中的（A1+T1）/（G1+C1）=若一条链中的（若一条链中的（A1+G1）/（T1+C1）= ，则，则 则另一条链中（则另一条链中（A2+T2）/（G2+C2）也等于）也等于:a，a;b1/b另一条链中的（另一条链中的（A2+G2）/（T2+C2）=、双链、双链DNA分子中
7、：分子中：即：（即：（A1+T1）%=（A2+T2）%=总（总（A+T）%，同理同理（G1+C1）%=（G2+C2）%=总（总（G+C）%重要公式：重要公式： 在双链在双链DNADNA分子的一条链中，分子的一条链中，A+TA+T的和占该链的碱基比率等于另一条链的和占该链的碱基比率等于另一条链中中A+TA+T的和占该链的碱基比率，还等于的和占该链的碱基比率，还等于双链双链DNADNA分子中分子中A+TA+T的和占整个的和占整个DNADNA分子分子的碱基比率的碱基比率。练练 习习 题题1、某生物细胞、某生物细胞DNA分子的碱基中，腺嘌呤的分子的碱基中，腺嘌呤的分子数占分子数占18%，则鸟嘌呤的分子
8、数占，则鸟嘌呤的分子数占 32%或者：A+G=T+C=50% 结论：两个非互补配对碱基之和占结论：两个非互补配对碱基之和占DNA碱基总数的碱基总数的50%因为A=T=18%， 所以G+C=答：又因为G=C，A=18%，所以G=50%-18%=32%所以A+T=36%；100%-36%=64%因此G=C=32%2、构成双链、构成双链DNA分子的四种碱基之间分子的四种碱基之间的关系，下列哪项因物种而异（的关系，下列哪项因物种而异（ ）A、（、（A+C）/（T+G） B、（、（A+G）/（T+C）C、（、（A+T）/（G+C） D、A/T或或G/CC3、DNA的一条链中的一条链中A+G/T+C=2，
9、另一，另一条链中相应的比是条链中相应的比是-，整个整个DNA分子分子中相应的比是中相应的比是-。DNA的一条链中的一条链中A+T/C+G=2，另一条，另一条链中相应的比是链中相应的比是 ，整个整个DNA分子中分子中相应的比是相应的比是。 0.51224、某、某DNA分子的一条单链中，分子的一条单链中，A占占20，T占占30，则该，则该DNA分子分子中的中的C占全部碱基的（占全部碱基的（ ）。）。25%5、双链、双链DNA分子中，分子中，G占碱基总占碱基总数的数的38，其中一条链中的，其中一条链中的T占碱占碱基总数的基总数的5，那么另一条链中的，那么另一条链中的T占碱基总数的（占碱基总数的（ ）。）。7%
